本发明涉及家纺面料
技术领域：
，特别涉及一种抗菌透气的家纺面料及其制作方法。
背景技术：
：家纺面料一般用作制作与人体皮肤密切接触的家具、床铺、衣物等产品，对其装饰性、安全性等都有较高的要求。同时，由于家纺面料与人体接触较多，而人体因为出汗等原因，容易浸湿家纺面料，从而成为细菌滋生的温床，对人体产生危害。因此有必要对家纺面料进行抗菌处理。现有的抗菌面料具有良好的安全性，可以有效地去除织物上的细菌、真菌和霉菌，保持织物的清洁，并能放置细菌再生和繁殖。目前市场上制作抗菌面料的方法主要有两种：一种是在纤维的制备过程中加入抗菌剂，形成具有抗菌性能的化学纤维；另一种是在面料制备完成后通过后处理工艺例如浸渍喷涂等方式，使纳米银离子等抗菌剂附着在面料上。在纤维制备过程中加入抗菌剂的工艺相对较难且成本较高，而对面料进行抗菌后处理的工艺相对简单且成本容易控制，是市场上常用的方式，但使用后处理添加的方法，纳米银离子的抗菌效率容易随时间的延长而衰减，同时纳米银离子本身对细胞的毒性，也限制了其在婴幼儿贴身面料、家纺面料上的应用。除此之外，经过抗菌后处理的面料因为在面料表层形成防护膜，其透气效率也较低，无法满足家纺面料对透气性能的要求。技术实现要素：为解决上述提到的现有技术中存在的问题，本发明提供一种抗菌透气的家纺面料及其制备方法，具体技术方案如下：本发明提供一种抗菌透气的家纺面料，包括依顺序由上至下设置的抗菌表层、抗菌粒子中间层、防护中间层和抗菌底层；所述抗菌表层、抗菌底层为抗菌聚酯纤维和棉纤维编织而成；所述防护中间层为牛奶蛋白纤维和棉纤维编织而成；所述抗菌粒子中间层包括直立设置的芳纶纤维支架和纳米银抗菌粒子，所述芳纶纤维支架将抗菌粒子中间层分隔成多个空腔，所述纳米银抗菌粒子分布在所述空腔内；所述纳米银抗菌粒子为锦纶长丝经纳米银抗菌液浸泡后切割再放入乳液中复合而成。进一步地，所述抗菌表层和抗菌底层由经纬线编织而成，所述经线为抗菌聚酯纤维，所述纬线为棉纤维；所述抗菌聚酯纤维由抗菌聚酯母粒与抗菌剂经缩聚反应后制得；所述抗菌表层的厚度为150～650μm，所述抗菌底层的厚度为100～200μm。进一步地，所述防护中间层由经纬线编织而成，所述经线为棉纤维，所述纬线为牛奶蛋白纤维，所述防护中间层的厚度为300～600μm。进一步地，所述芳纶纤维支架由芳纶纤维编织成长板状，所述芳纶纤维支架竖直设置在所述抗菌粒子中间层内，所述芳纶纤维支架的一侧长边与所述抗菌表层通过三维经编工艺编织连接，所述芳纶纤维支架的另一侧长边与所述防护中间层通过三维经编工艺编织连接。进一步地，多个所述芳纶纤维支架在横纵方向上均匀设置在所述抗菌粒子中间层内，所述芳纶支架相互之间形成空腔，所述空腔内分布有纳米银抗菌粒子；所述纳米银抗菌粒子为粒径20～30μm的锦纶颗粒，所述锦纶颗粒为锦纶长丝经纳米银抗菌液浸泡后切割再放入乳液中复合而成；所述抗菌粒子中间层的厚度为200～500μm。本发明还提供一种如上所述的抗菌透气的家纺面料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、制备抗菌聚酯纤维将常压聚酯酯化物与高分子抗菌剂进行缩聚反应，得到抗菌聚酯母粒；将得到的抗菌聚酯母粒与高粘度聚酯切片进行熔融共混造粒，所述抗菌聚酯母粒的质量分数为15％～40％；将得到的共混物在75～80℃真空下干燥预结晶10～12h，再在115～120℃真空下结晶10～12h，再以熔融纺丝的方法制得抗菌聚酯纤维；步骤二、制备纳米银抗菌粒子将锦纶长丝浸入低浓度纳米银抗菌液1号中，在46～48℃下浸泡0.8～1.2h，再于76～80℃下烘干15～20min，再将锦纶长丝浸入高浓度纳米银抗菌液2号中，于72～75℃下浸泡1.5～1.8h，再于81～85℃下烘干15～20min；将得到的抗菌锦纶长丝切割成长5～8μm的抗菌粒子中间体，将抗菌粒子中间体放入添加有高浓度纳米银抗菌液2号的丙烯酸树脂乳液中，再加入高锰酸钾和硫酸，控制搅拌速率为200～300转/min，于60～65℃下反应4～4.5h，过滤得到锦纶丙烯酸聚合物，再将得到的锦纶丙烯酸聚合物切割成粒径20～30μm的纳米银抗菌粒子；步骤三、制备抗菌透气面料将抗菌聚酯纤维作为经线，棉纤维作为纬线编织成抗菌表层和抗菌底层；将棉纤维作为经线，牛奶蛋白纤维作为纬线编织成防护中间层；将芳纶纤维编织成长板状的芳纶纤维支架，将芳纶纤维支架通过三维经编工艺纵横设置在所述抗菌表层和防护中间层之间，并在芳纶纤维支架形成的空腔内填充纳米银抗菌粒子，再使用芳纶纤维支架进行封口；将防护中间层与抗菌底层粘合即得所述抗菌透气的家纺面料。进一步地，所述的高分子抗菌剂的制备方法如下：将六亚甲基二铵、二乙基三胺和盐酸胍盐加入反应容器中，以400～600转/min的速率保持匀速搅拌，并在120～130℃下反应5～6.5h，再升温至170～175℃下反应1～1.5h，再升温至183～186℃下反应1～1.5h，得到胍盐预聚物；将胍盐预聚物用去离子水稀释至30％～45％，在43～45℃下加入环氧氯丙烷，并以600～850转/min的速率保持匀速搅拌反应4～4.5h，然后加入去离子水稀释至20％～25％，升温至63～68℃反应6～7h，即可得到所述高分子抗菌剂。进一步地，所述六亚甲基二铵、二乙基三胺、盐酸胍盐、环氧氯丙烷的摩尔比为1：1.3～1.4：2.1～3：2.3～2.8。进一步地，所述高分子抗菌剂在所述抗菌聚酯母粒中的质量分数为30％～45％。进一步地，所述低浓度纳米银抗菌液1号在20℃的比重为1.025g/cm3，所述高浓度纳米银抗菌液2号在20℃的比重为1.115g/cm3；所述抗菌粒子中间体和丙烯酸树脂乳液的质量份数比为1:20～25，所述丙烯酸树脂乳液为dsmneocryla-633型号；所述高锰酸钾和硫酸加入后的浓度分别为25mmol/l、0.2mol/l。本发明提供的一种抗菌透气的家纺面料及其制备方法，设置有抗菌表层和抗菌底层，抗菌表层和抗菌底层由抗菌聚酯纤维和棉纤维编织而成，抗菌聚酯纤维具有优秀的抗菌性能，棉纤维保证了抗菌表层和抗菌底层的透气性。同时在抗菌表层和抗菌底层之间设置了抗菌粒子中间层，以芳纶纤维编织而成的芳纶纤维支架作为容纳空腔，将纳米银抗菌粒子填充在空腔内，利用纳米银的广谱抗菌性能，增强本发明提供的家纺面料的抗菌效果。同时还在抗菌粒子中间层的下方设置防护中间层，避免抗菌粒子中间层中的纳米银抗菌粒子直接与人体皮肤接触。现有的面料在使用纳米银抗菌剂时，一般都是制成纳米银抗菌纤维，再将纳米银抗菌纤维编织成面料，然而纳米银抗菌纤维织成的面料由于与人体直接接触，其所带有的轻微毒性可能会对人体产生一定影响，不适合于贴身面料上的使用。本发明提供的抗菌透气的家纺面料以锦纶长丝制成纳米银抗菌纤维后，进一步地将纳米银抗菌纤维切割成纳米银抗菌粒子，并在面料中通过芳纶纤维支架的纵横设置，形成容纳空腔，再将纳米银抗菌粒子填充至空腔内，再在抗菌粒子中间层的上下方复合其他面料层，避免了纳米银抗菌粒子与人体皮肤的直接接触，极大地减小了纳米银抗菌剂对人体皮肤的危害。同时，由于纳米银抗菌粒子为颗粒状，在纳米银抗菌粒子之间存在有孔隙，使得气体可以快速地排出，具有十分优秀的透气效果。现有的采用抗菌聚酯纤维制得的面料的成本较高，本发明提供的抗菌透气的家纺面料采用了抗菌聚酯纤维与纳米银抗菌颗粒混合使用的抗菌面料方案，减少了抗菌聚酯纤维在面料中的用量，同时增加了纳米银抗菌颗粒的抗菌能力，使得本发明提供的抗菌透气的家纺面料相比普通的抗菌聚酯纤维制得的面料的抗菌效果更为优异。同时，在制备抗菌表层和抗菌底层时，采用的是抗菌聚酯纤维和棉纤维作为经纬线编织的方法，防护中间层也是采用牛奶蛋白纤维和棉纤维作为经纬线编织的方法，利用棉纤维的优良的透气性，使抗菌表层、抗菌底层和防护中间层都具有优秀的透气性，还不会破坏抗菌聚酯纤维的抗菌效果。设置在抗菌表层和防护中间层之间的芳纶纤维支架采用芳纶纤维制成，芳纶纤维的韧性较好，强度较高，可以有效地提高面料整体的弹性和强度，提高面料的耐用性。在制备抗菌聚酯纤维时，常压聚酯酯化物是由乙二醇与对苯二甲酸进行酯化反应后，将制得的聚酯酯化物通过聚合管道导入缩聚釜中，在常压条件下，以氮气为保护气体，反应温度245～255℃，反应时间1.5～2h，经过酯化反应后得到的。常压酯化是聚酯酯化物进一步酯化、形成低聚物的过程，形成的常压聚酯酯化物有利于胍盐抗菌剂上的四元环上的羟基进行聚合，使聚酯结构具备优秀的抗菌性能。制备抗菌聚酯纤维所用的高分子抗菌剂为胍盐抗菌剂，通过上述的制备方法合成的胍盐抗菌剂存在交联和侧基成环两种形式，侧基成环形成的季铵盐具有优秀的抗菌效果，因此该胍盐抗菌剂可以在低浓度条件下即可达到十分优秀的抗菌效果，降低了制备抗菌聚酯纤维的成本。同时，由于对聚酯纤维进行了聚合改性，在聚酯纤维链段侧基上接枝了胍盐抗菌链段，改变了聚酯纤维链段的空间构型，从而改善了聚酯纤维的透气性能及抗静电性能，进一步提高了本发明提供的抗菌透气面料的抗菌及透气性能，同时由抗菌聚酯纤维制成的抗菌表层和抗菌底层也具有了一定的抗静电能力，提高了使用的舒适安全性。所述的纳米银抗菌粒子在制备过程中经过两次的浸泡烘干过程，且两次的浸泡烘干过程中条件存在不同。在第一次的浸泡烘干过程中，所用的低浓度纳米银抗菌液1号的浓度较低，同时在较低温度下进行浸泡及烘干，使纳米银初步附着在锦纶纤维上。在第二次浸泡烘干过程中，所用的高浓度纳米银抗菌液2号的浓度较高，同时在较高的温度下进行浸泡及烘干，从而第一次附着的纳米银挤压至锦纶纤维表面的较深处，并可使第一次附着的纳米银和第二次附着的纳米银之间形成多层结构，提升了第二次附着的纳米银的附着力，同时多层结构也延长了纳米银的抗菌延续时效。在纳米银抗菌粒子制作的过程中，还需要将经过纳米银抗菌液浸泡处理的锦纶长丝切割成5～8μm的抗菌粒子中间体，该抗菌粒子中间体与添加有高浓度纳米银抗菌液2号的丙烯酸树脂乳液进行接枝聚合反应，形成锦纶丙烯酸的聚合物，再将该聚合物进行切割，最终得到粒径20～30μm的纳米银抗菌粒子。通过丙烯酸树脂的接入，在抗菌粒子中间体的外部形成丙烯酸树脂的保护层，将多个抗菌粒子中间体积聚形成体积较大的纳米银抗菌粒子，并进一步地在保护层外围再浸渍附着了纳米银，从而延长了纳米银抗菌粒子的抗菌持续时间，也避免了纳米银抗菌粒子的泄露伤害到人体皮肤。本发明提供的一种抗菌透气的家纺面料及其制备方法，采用抗菌聚酯纤维与纳米银抗菌颗粒混合使用的方法，降低了制备抗菌透气面料的成本，提高了抗菌透气性能，避免了纳米银抗菌颗粒与人体皮肤的直接接触，同时具有优秀的广谱抗菌能力。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明提供的一种抗菌透气的家纺面料的结构示意图；图2为图1中抗菌粒子中间层的结构示意图。附图标记：10抗菌表层21芳纶纤维支架22纳米银抗菌粒子30防护中间层40抗菌底层具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。以下提供本发明提供的一种抗菌透气的家纺面料及其制作方法的具体实施方式。实施例1一、制备抗菌聚酯纤维将常压聚酯酯化物与高分子抗菌剂进行缩聚反应，得到抗菌聚酯母粒；将得到的抗菌聚酯母粒与高粘度聚酯切片进行熔融共混造粒，所述抗菌聚酯母粒的质量分数为26％；将得到的共混物在76℃真空下干燥预结晶12h，再在118℃真空下结晶12h，再以熔融纺丝的方法制得抗菌聚酯纤维；二、制备纳米银抗菌粒子将锦纶长丝浸入低浓度纳米银抗菌液1号中，在48℃下浸泡1h，再于80℃下烘干20min，再将锦纶长丝浸入高浓度纳米银抗菌液2号中，于74℃下浸泡1.6h，再于83℃下烘干20min；再将得到的锦纶长丝切割成长6μm的抗菌粒子中间体，将抗菌粒子中间体放入添加有高浓度纳米银抗菌液2号的丙烯酸树脂乳液中，再加入高锰酸钾和硫酸，控制搅拌速率为300转/min，于60℃下反应4h，过滤得到锦纶丙烯酸聚合物，再将得到的锦纶丙烯酸聚合物切割成粒径25μm的纳米银抗菌粒子；三、制备抗菌透气面料如图1和图2所示，将抗菌聚酯纤维作为经线，棉纤维作为纬线编织成抗菌表层10和抗菌底层40；将棉纤维作为经线，牛奶蛋白纤维作为纬线编织成防护中间层30；将芳纶纤维编织成长板状的芳纶纤维支架21，将芳纶纤维支架21通过三维经编工艺纵横设置在所述抗菌表层10和防护中间层30之间，并在芳纶纤维支架21形成的空腔内填充纳米银抗菌粒子22，再使用芳纶纤维支架21进行封口；将防护中间层30与抗菌底层40粘合即得所述抗菌透气的家纺面料。其中，所述抗菌表层10的厚度为430μm，所述抗菌底层40的厚度为160μm，所述防护中间层30的厚度为400μm，所述抗菌粒子中间层的厚度为380μm，所述纳米银抗菌粒子22的粒径为25μm。实施例2一、制备抗菌聚酯纤维将常压聚酯酯化物与高分子抗菌剂进行缩聚反应，得到抗菌聚酯母粒；将得到的抗菌聚酯母粒与高粘度聚酯切片进行熔融共混造粒，所述抗菌聚酯母粒的质量分数为35％；将得到的共混物在78℃真空下干燥预结晶12h，再在120℃真空下结晶12h，再以熔融纺丝的方法制得抗菌聚酯纤维；二、制备纳米银抗菌粒子将锦纶长丝浸入低浓度纳米银抗菌液1号中，在48℃下浸泡0.9h，再于78℃下烘干20min，再将锦纶长丝浸入高浓度纳米银抗菌液2号中，于74℃下浸泡1.5h，再于83℃下烘干20min；再将得到的锦纶长丝切割成长6μm的抗菌粒子中间体，将抗菌粒子中间体放入添加有高浓度纳米银抗菌液2号的丙烯酸树脂乳液中，再加入高锰酸钾和硫酸，控制搅拌速率为300转/min，于60℃下反应4h，过滤得到锦纶丙烯酸聚合物，再将得到的锦纶丙烯酸聚合物切割成粒径25μm的纳米银抗菌粒子；三、制备抗菌透气面料如图1和图2所示，将抗菌聚酯纤维作为经线，棉纤维作为纬线编织成抗菌表层10和抗菌底层40；将棉纤维作为经线，牛奶蛋白纤维作为纬线编织成防护中间层30；将芳纶纤维编织成长板状的芳纶纤维支架21，将芳纶纤维支架21通过三维经编工艺纵横设置在所述抗菌表层10和防护中间层30之间，并在芳纶纤维支架21形成的空腔内填充纳米银抗菌粒子22，再使用芳纶纤维支架21进行封口；将防护中间层30与抗菌底层40粘合即得所述抗菌透气的家纺面料。其中，所述抗菌表层10的厚度为500μm，所述抗菌底层40的厚度为130μm，所述防护中间层30的厚度为450μm，所述抗菌粒子中间层的厚度为450μm，所述纳米银抗菌粒子22的粒径为25μm。其中，上述实施例1和实施例2所使用的高分子抗菌剂，都为经由以下步骤制得的高分子抗菌剂：将六亚甲基二铵、二乙基三胺和盐酸胍盐加入反应容器中，以600转/min的速率保持匀速搅拌，并在125℃下反应5.5h，再升温至172℃下反应1h，再升温至185℃下反应1.5h，得到胍盐预聚物；将胍盐预聚物用去离子水稀释至35％，在45℃下加入环氧氯丙烷，并以800转/min的速率保持匀速搅拌反应4.5h，然后加入去离子水稀释至20％，升温至65℃反应7h，即可得到所述高分子抗菌剂。所述六亚甲基二铵、二乙基三胺、盐酸胍盐、环氧氯丙烷的摩尔比为1：1.3：2.5：2.5。其中，上述实施例1和实施例2所制备的纳米银抗菌粒子中，所述抗菌粒子中间体和丙烯酸树脂乳液的质量份数比为1:22。对实施例1和实施例2所制得的家纺面料进行抗菌测试，抗菌测试标准参考gb/t20994.3-2008标准，测试结果如表1和表2所示。表1表2从表1和表2的抗菌检测结果可知，本发明提供的抗菌透气的家纺面料具有十分优秀的抗菌效果，符合相应的抗菌指标。再对实施例1和实施例2所制得的面料进行透气性能测试，测试结果如表3所示。表3实施例1实施例2透气性ml·(cm2·s)-17171由表3的透气性数据可知，本发明提供的抗菌透气的家纺面料的透气性高达71ml·(cm2·s)-1，具有十分优秀的透气性能。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12